[发明专利]一种TOPCon钝化接触结构中多晶硅层的数据测定方法

说明书

一种TOPCon钝化接触结构中多晶硅层的数据测定方法，包括以下步骤：S1.在同等工艺条件下制备具有TOPCon钝化接触结构的使用品和测定品，并在测定品上增设电介质层：使用品包括从内到外依次位于晶体硅衬底上的隧穿氧化层和多晶硅层；测定品包括从内到外依次位于晶体硅衬底上的电介质层、隧穿氧化层和多晶硅层，使用品中的所述隧穿氧化层和多晶硅层分别与测定品中的隧穿氧化层和多晶硅层具有一致性；S2.对测定品和/或使用品进行数据测定，和/或对数据测定结果进行比对分析，得出最终测定结论。按照本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：不受晶体硅衬底表面形貌影响、测定结果准确而且方便快捷。

技术领域

本申请涉及晶硅太阳能电池领域，尤其涉及一种TOPCon钝化接触结构中多晶硅层的数据测定方法。

背景技术

在晶硅太阳能电池领域中，表面钝化结构一直是行业内设计和优化的重中之重。2019年德国哈梅林太阳能系统研究所(ISFH)基于载流子选择性理论，对不同结构太阳能电池的理论效率极限做了细致的分析，分析指出太阳能电池采用“钝化接触结构”的理论效率极限高达28.7％、2020年德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)又报道了转换效率为26.0％的TOPCon钝化接触结构太阳能电池。

由于TOPCon钝化接触结构具有优异的界面钝化性能和接触性能，能够显著降低金属接触复合，并且能够促进多数载流子进行有效传输，采用这种钝化接触结构的太阳能电池具有广泛和持久的市场需求。在TOPCon钝化接触结构太阳能电池生产过程中，晶体硅衬底一般先要经过抛光或者制绒工序，使其表面呈现出例如镜面或者金字塔绒面、V型凹槽绒面、纳米线绒面等不同的形貌，再在晶体硅衬底上形成一层超薄的隧穿氧化层以及一层掺杂多晶硅层，其中载流子可以无障碍地穿过隧穿氧化层，在晶体硅衬底与掺杂多晶硅层之间移动。TOPCon钝化接触结构中掺杂多晶硅层的方阻、厚度以及隧穿氧化层的位置等参数对钝化接触结构的光学性能、钝化性能及接触性能的优劣具有重要的影响，因此，频繁地获悉这些数据以调试和优化太阳能电池生产工艺、监控产品的各项性能，是实际生产过程中不可或缺的部分。

然而，在实际测定这些数据的过程当中，例如，当需要测定掺杂多晶硅层的方阻时，由于载流子可以无障碍地穿过隧穿氧化层，得到的测定结果往往是多晶硅层与晶体硅衬底并联的方阻，测定结果不准确；例如，当需要测定多晶硅层的厚度时，椭偏仪又难于测定位于晶体硅衬底绒面上的多晶硅层厚度(椭偏仪仅适用于测定位于抛光平面上的光学薄膜厚度)；再例如，当需要得知TOPCon钝化接触结构中隧穿氧化层的具体位置时，二次离子质谱(SIMS)虽然可以进行微区成分成像和深度剖析以得到掺杂浓度随深度变化的曲线，但SIMS仍然要求多晶硅薄膜制备于抛光平面上，因此难以获悉位于绒面上的相关数据，而且SIMS测试设备价格高、测试成本昂贵，无法满足太阳能电池生产企业十分频繁的测试需求。

因此，如果能够开发出一种简单、快捷、不受晶体硅衬底表面形貌限定而且能够准确测定TOPCon钝化接触结构中多晶硅层方阻、厚度以及隧穿氧化层位置的方法，对于太阳能电池的生产具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足与实际生产的需要，本申请提供一种不受晶体硅衬底表面形貌影响、测定结果准确而且方便快捷的TOPCon钝化接触结构中多晶硅层数据测定方法。

本发明主要采用如下技术方案：

一种TOPCon钝化接触结构中多晶硅层的数据测定方法，所述TOPCon钝化接触结构包括从内到外依次位于晶体硅衬底上的隧穿氧化层和多晶硅层，包括以下步骤：

S1.在同等工艺条件下制备具有TOPCon钝化接触结构的使用品和测定品，并在测定品上增设电介质层：所述使用品包括从内到外依次位于晶体硅衬底上的隧穿氧化层和多晶硅层；所述测定品包括从内到外依次位于晶体硅衬底上的电介质层、隧穿氧化层和多晶硅层，所述使用品中的所述隧穿氧化层和所述多晶硅层分别与所述测定品中的所述隧穿氧化层和所述多晶硅层具有一致性；